Обгонная муфта генератора как работает
Перейти к содержимому

Обгонная муфта генератора как работает

  • автор:

Обгонная муфта генератора: все об устройстве и неисправностях

Муфта свободного хода, иначе называемая обгонной муфтой – это один из важных компонентов автомобильных генераторов, призванных предотвратить передачу крутящего момента ведущему валу в тех случаях, когда скорость вращения ведомого вала становится слишком большой. Кроме того, данная муфта включается в работу в случае, когда крутящий момент нужно передать в одну сторону. Об устройстве муфты свободного хода, ее неисправностях и методике выбора новой детали – в материале Avto.pro.

Муфта с колпачком Avto.pro

Немного о работе генератора

Наддув двигателя – это принудительное повышение давление атмосферного воздуха на впуске ДВС. Это позволяет нарастить объем и массу воздуха, поступающего в камеры сгорания. За счет увеличения удельной/литровой мощности ДВС повышается мощность и крутящий момент, а также улучшаются экологические показатели его работы.

Для начала стоит изучить вопрос того, как работает автомобильный генератор. Если вы хотите серьезно разобраться в устройстве данного агрегата, то вам стоит изучить тематические материалы — это довольно интересно. Сейчас же мы рассмотрим некоторые моменты работы генератора и попытаемся разобраться с его устройством. Вообще, автомобильные генераторы состоят из множества элементов, однако к основным его компонентам относят следующие:

  • Шкив;
  • Корпус;
  • Ротор (вращающая часть генератора);
  • Статор (неподвижная часть генератора);
  • Диодный модуль;
  • Защита диодного модуля;
  • Регулятор напряжения;
  • Щеточный узел.

А лежит в основе работы данного агрегата эффект электромагнитной индукци . Суть его в том, что через катушку из, к примеру, медного провода проходит магнитный поток. Когда значение магнитного потока изменяется, на выводах той самой катушки возникает электрическое напряжение. Значения напряжение при этом пропорционально скорости, с которой меняется магнитный поток. В свою очередь, для возникновения потока через катушку необходимо пустить ток. Резюмируя: в качестве источника переменного магнитного поля выступает ротор ( вращающаяся часть генератора ), а источником электрического потока является статор.

Муфта свободного хода Avto.pro

Как только водитель поворачивает ключ зажигания, на обмотку возбуждения генератора подается ток. В обмотке наводится магнитное поле, приводящее ротор в движение. После, начинает вращаться коленчатый вал. Для выработки электрической энергии генератором его вал должен продолжать вращаться. Обороты он получает от коленчатого вала, с которым он связан ременной передачей. И теперь последний момент: приемники электроэнергии питаются постоянным током, тем временем как генератор выдает переменный. Для решения этой проблемы в генераторе имеется выпрямительный блок . Для контроля выходных параметров в конструкцию генератора также включен регулятор напряжения.

Для чего нужна обгонная муфта

Одним из самых слабых мест генераторов является именно ременная передача. Не так давно ремни генераторов служили от силы 30 тысяч километров – после такого пробега они почти гарантированного обрывались. Проблема в том, что двигатель автомобиля работает неравномерно – крутящий момент через вал передавался импульсами, очередность которых соответствовала сгоранию топлива в цилиндрах. В свою очередь, частота вращения ротора должна в 2-3 превышать частоту вращения коленчатого вала . Прибавьте к этому и то, что автомобиль постоянно меняет скоростной режим (разгон-торможение), и представьте, как со временем ремень генератора растягивается, после чего рвется. Нивелировать этот эффект удалось внедрением обгонной муфты, подсоединенной к шкиву генератора. Ее основные элементы:

  • Внутренняя обойма, соединенная с ротором;
  • Наружная обойма, выходящая на шкив.

Работает обгонная муфта так же, как и бендикс стартера, о котором мы писали в данном материале . Когда вал ротора начинает слишком сильно разгоняться в момент сгорания топливно-воздушной смеси в цилиндрах ДВС, стопорные ролики замыкают обоймы муфты, что позволяет передавать весь крутящий момент. Когда смесь не сгорает и коленчатый вал немного притормаживает, скорость вращения наружной обоймы начинает «отставать» от скорости внутренней обоймы. По сути, в этот момент обоймы рассоединены. Шкив и ротор при этом вращаются отдельно друг от друга, что позволяет нивелировать отрицательный эффект разности скоростей вращения.

Подробнее об устройстве

Обгонная муфта генератора – компактное устройство, ответственное за обеспечение плавного и независимого движения шкива и вала генератора при их однонаправленном вращении. Состоит из внутренней обоймы, которая сцеплена со шкивом, и внутренней обоймы, находящейся в зацеплении с валом (якорем) генератора. Между обоймами находится подшипник.

Теперь рассмотрим устройство обгонной муфты в подробностях. Несмотря на то, что ее схема может показаться довольно простой, это по-своему сложное устройство, каждый элемент в котором четко подогнан к смежному и выполняют свою роль. Итак, вот что включает в себя обгонная муфта автомобильного генератора:

  • Внешняя обойма, имеющая на внутренней поверхности специальные пазы;
  • Ряд пружин на внешней обойме, выталкивающих ролики;
  • Внутренняя обойма;
  • Ролики, передающие крутящий момент при замыкании обойм.

Существуют также храповые муфты, в которых на внутренней поверхности имеются однонаправленные зубья вместо пазов с роликами. Как и случае более распространенных роликовых муфт, в храповых механизмах имеется собачка, которая прижимается к внешнему кольцу усилием пружины, тем самым замыкая обоймы и позволяя им вращаться с одинаковой частотой. Как несложно догадаться, подобные муфты работают автоматически – за смыкание колец отвечают исключительно механические элементы, что обеспечивает всему устройству не только быстродействие, но еще и высокую износоустойчивость.

Устройство роликовой муфты Avto.pro

Что еще стоит знать об обгонных муфтах

Несмотря на простую конструкцию, муфты генераторов имеют ряд недостатков. Стоит сразу сказать, что муфты с роликовыми и храповыми механизмами имеют свои слабые места. Для начала поговорим о роликовых муфтах . Как уже было сказано, они имеют пазы с выталкивающими роликами. Это накладывает некоторые ограничения:

  1. Механизм нельзя отрегулировать;
  2. Он требует строгой соосности валов;
  3. Его довольно сложно изготовить – геометрию каждого элемента нужно соблюдать.

Более простая, как на первый взгляд, храповая обгонная муфта должна иметь более серьезные минусы. Среди них:

  1. Возможность возникновения ударов в момент зацепления собачки с зубьями. Это накладывает ограничения – подобный механизм нельзя использовать в узлах, вращающихся на большой скорости;
  2. Повышенная шумность работы. Сегодня изготавливают муфты с собачками, движущимися по часовой стрелке и не задевающими храповое колесо, однако большая часть муфт по-прежнему имеют конструкцию с повышенной шумностью работы;
  3. Зубья со временем истираются.

Практика успела показать, что муфты с храповым механизмом оказались более надежными , чем их роликовые аналоги. Что также важно, храповые муфты ремонтопригодны. Попытка отремонтировать устройства с роликами ничего не даст, так как само устройство является неразборным. Даже несмотря на все перечисленные недостатки, муфты обоих типов отличаются достойным эксплуатационным ресурсом и высокой надежностью. В среднем, их ресурс в километрах пробега составляет 100 тыс. км. При этом муфта действительно увеличивает срок службы всей ременной передачи . Ее замена обходится намного дешевле, чем покупка качественного ремня, роликов и натяжителя. Некоторые эксперты говорят, что ременной привод с приводом служит в 5-6 раз дольше привода без этого механизма. Кроме того, он, в целом, работает тише.

Когда менять обгонную муфту генератора?

Обгонная муфта генератора — это устройство, обеспечивающее плавность хода и независимое вращение вала и шкива внутри механизма генератора при их однонаправленном движении.

С развитием автомобилестроения в машинах стали появляться множество дополнительных устройств и навесного оборудования, потребляющего дополнительную энергию. Постепенно изменились и сами двигатели — они стали менее шумными, при этом крутящий момент ощутимо увеличился. Оптимизация системы привела к появлению в конструкции обгонной муфты со специальным роликовым подшипником внутри, обеспечивающим баланс скорости вращения ведущего вала и вала генератора.

Возможные неисправности обгонной муфты:

— Загрязнение и попадание воды внутрь детали. В результате происходит быстрый износ материала, из которого изготовлены подшипники и реверсивные ролики.

— Заклинивание является наиболее распространенной поломкой обгонной муфты. Прекращение действия подшипников и внутренней обоймы происходит из-за истирания поверхностей деталей.

— Раздельное вращение внутренней и внешней обоймы. Такая проблема возникает по той же причине износа элементов, находящихся внутри шкива.

— Разрушение обгонной муфты. Разрыв обоймы может произойти вследствие заклинивания роликовых составляющих. Если коленвал существенно обгоняет ротор генератора, или наоборот, часто происходит срыв. Последствием этой поломки может стать серьезная деформация вала генератора, а также механическое повреждение узла привода.

Отличие обгонной муфты от обычного шкива заключается в том, что между внутренним и внешним кольцами детали установлены подшипники со стопорными механизмами и элементами вращения. Защитить металл от частиц пыли и дорожной грязи позволяют сальники, установленные с торцевых сторон детали.

Шкив с обгонной муфтой также в отличие от обычного шкива генератора подлежит регулярной замене в соответствии с техническим регламентом автопроизводителя. При этом во многих моделях автомобилей срок службы шкива генератора с обгонной муфтой не превышает 35 000 — 40 000 км!

Преимущества обгонных муфт генератора STARTVOLT:

— Снижение уровня вибраций;

— Снижение уровня шума;

— Снижение избыточного натяжения и люфта;

— Увеличение срока службы натяжителей и приводных ремней.

— Расширенная гарантия – 2 года;

— Все обгонные муфты проходят пооперационный контроль качества;

— Помимо самой обгонной муфты в упаковке находится пластиковая защитная крышка, необходимая для защиты обгонной муфты от внешних воздействий.

Будьте в курсе наших новостей — подписывайтесь на официальные каналы в соцсетях

Обгонные муфты генератора: назначение и принцип действия

До того, как обгонные муфты были добавлены в конструкцию муфты генератора, мощность генераторов была значительно ниже, а 60 А на выходе считались уже довольно высоким показателем. В наши дни, когда количество электронного оборудования в автомобилях увеличилось, значение 60 А меньше минимальной мощности генератора.

В связи с этим потребовалось использовать новую муфту генератора для предотвращения преждевременного износа приводного ремня в результате проскальзывания. Далее мы объясним, как именно это работает.

Срок службы приводного ремня вспомогательного оборудования

При преобразовании возвратно-поступательного движения поршней двигателя внутреннего сгорания во вращательное движение коленчатого вала неизбежно возникают крутильные колебания. Кроме того, частота вращения постоянно меняется в зависимости от режимов работы двигателя, а также при пуске и остановке двигателя. Неравномерное воздействие сил, обусловленное этими двумя факторами, сокращает срок службы приводного ремня вспомогательного оборудования.

Кроме того, узлы, приводимые в движение ремнем, обладают своей собственной инерцией. В результате они не могут мгновенно синхронизировать свое вращение с вращением шкива коленчатого вала, из-за чего нагрузки дополнительно увеличиваются. При любом колебании скорости приводного ремня малейшее проскальзывание вызывает его износ.

В современных автомобилях с большим количеством бортовых устройств, потребляющих электроэнергию, проблема дополнительно усугубляется, поскольку требуется очень большой генератор, а его ротор обладает значительной инерцией. Такое сочетание приводит к следующим явлениям:

  • высокие нагрузки на ремень как при запуске двигателя, так и при увеличении скорости вращения;
  • неравномерные перемещения и даже проскальзывание ремня по муфте генератора.

Очевидно, что эти явления увеличивают износ как приводного ремня, так и других компонентов привода.

Обгонная муфта генератора

Чтобы свести к минимуму эти проблемы, инженеры разработали обгонную муфту и включили ее в конструкцию обгонного шкива генератора. Она обеспечивает свободное вращение ротора генератора при замедлении или остановке двигателя. Всем, кто когда-либо ездил на велосипеде, знаком этот эффект. Когда вы прекращаете крутить педали, заднее колесо не блокируется, а продолжает свободно вращаться благодаря аналогичному механизму в оси заднего колеса.

Давайте рассмотрим наиболее распространенный вариант этого механизма свободного хода. Для простоты мы можем представить конструкцию обгонного шкива генератора в виде двух колец: внутреннего и внешнего.

Внутреннее кольцо крепится к валу генератора. Наружное кольцо не крепится к валу генератора, а входит в зацепление с приводным ремнем. Между этими двумя элементами в специальных углублениях во внутреннем кольце установлены ролики. Углубления имеют асимметричный профиль. Если скорость вращения внешнего кольца выше скорости вращения внутреннего, ролики выкатываются наружу, где глубина выемок меньше, и захватываются между двумя кольцами. В результате два кольца сцепляются, и крутящий момент передается от ремня на вал ротора генератора.

Когда двигатель замедляется и ротор начинает опережать двигатель из-за инерции, ролики возвращаются в более глубокие части своих выемок. Теперь они больше не зажимаются между двумя кольцами, так что внутреннее кольцо может свободно вращаться, поскольку ролики просто вращаются против направления вращения внешнего кольца, снижая проскальзывание приводного ремня.

Механизм свободного хода в муфте генератора. 1. Внутреннее кольцо. 2. Ролики. 3. Наружное кольцо

Обгонно-реверсивная муфта генератора

При запуске двигателя и резком повышении числа оборотов на помощь может прийти другой вариант такой муфты, а именно обгонно-реверсивная муфта генератора. Она обладает всеми описанными выше свойствами, но дополнительно имеет пружинный или высокоэластичный демпфер.

В обычной обгонной муфте внутреннее кольцо может свободно вращаться относительно наружного кольца только в прямом направлении. Наличие дополнительного демпфера позволяет внутреннему кольцу немного вращаться в противоположном направлении. Это позволяет синхронизировать скорость вращения генератора со скоростью вращения приводного ремня во время пуска, а также в случае внезапного увеличения числа оборотов двигателя.

Замена обгонных муфт

Обладая свойствами, способствующими продлению срока службы компонентов привода вспомогательных агрегатов, обгонные муфты сами по себе также подвержены естественному износу и периодически нуждаются в замене. Разумеется, срок службы муфты механизма свободного хода, зависит от условий эксплуатации, но после 100 000 километров пробега вероятность отказа значительно возрастает.

Необходимо строго отслеживать признаки неисправности обгонной муфты во время регулярного технического обслуживания или диагностики. В противном случае возможен преждевременный выход из строя ремня и других узлов, которым требуется защита. Поэтому в соответствующем разделе на портале GatesTechZone описаны различные признаки таких неисправностей и соответствующие методы диагностики обгонных шкивов генератора и обгонно-реверсивных муфт генератора.

Сегодня растет доля автомобилей, оснащенных обгонными муфтами генератора. Чрезвычайно важно помнить, что шкивы разных типов не являются взаимозаменяемыми. Для каждой модели необходимо выбрать соответствующий продукт из каталога GatesAutoCat.

Что такое обгонная муфта и для чего нужна

Что такое обгонная муфта и для чего нужна

Многие слышали об этой детали, но не все знают, что такое обгонная муфта и для чего нужна, поэтому стоит разобрать эти вопросы подробнее. Начать стоит с того, что это механизм, предназначенный для остановки вращающего момента от ведомого вала. Начнём с более подробного рассмотрения детали.

Что такое обгонная муфта генератора

Первый вопрос – что такое обгонная муфта генератора и что она представляет собой. Это механическая деталь, которая состоит из ролика, плунжера пружины и вала якоря стартера. И это только самые основные детали.

Есть несколько видов муфт: с храповым и роликовым механизмами. Считается, что первый вариант устройства надёжнее. Её можно в случае необходимости попытаться отремонтировать, роликовый же механизм не разбирается и требует замены детали. Замена или ремонт генераторов на грузовиках так же важен, как и своевременная замена этой детали.

Из-за возможного выхода муфты из строя, специалисты рекомендуют её менять каждые 100 тысяч километров пробега. Есть несколько видов поломок: деталь клинит или её обоймы не зацепляются. В первом случае это чревато быстрым выходом ремня генератора из строя, во втором вращение на вал не идёт, и машина не работает.

Как определить, что Вам нужно обратиться в автосервис? Первыми признаками будут посторонние шумы, такие как дребезг или свист, и отсутствие снабжения электрической системы. Чтобы избежать ремонта стартеров генераторов и других крупных поломок, лучше своевременно посетить автомеханика и заменить деталь.

Для чего нужна обгонная муфта

Мы уже затронули вопрос для чего нужна обгонная муфта, поэтому стоит разобрать его подробнее. Она устанавливается на шкив генератора и предохраняет систему автомобиля от влияния инерции, проскальзывания ремня ГРМ. Его создание помогло решить проблему с быстрым износом ремня и его натяжителя.

При поломке этой не большой, но очень важной детали механизм будто возвращается в прошлое. У изношенного ремня есть все шансы порваться и унести вместе с собой всю систему. Поэтому для предупреждения ремонта стартеров грузовых автомобилей не забывайте вовремя менять тяговую муфту.

Как работает обгонная муфта

Принцип того, как работает обгонная муфта, достаточно прост. В процессе возгорания топлива в двигателе стопорные элементы детали замыкаются и передают крутящий момент на якорь генератора. Если же воспламенения нет, стопорные детали разъединяются и работают независимо друг от друга.

Это даёт нам отсутствие негативных моментов, например, инерционного движения и проскальзывания ремня ГРМ. Если у Вас появились проблемы с тяговой муфтой, можно попытаться заменить её самому или обратиться в автосервис. Это потребует некоторых усилий и знаний как снять подшипник генератора или как устроена система ДВС. Выбор за Вами, как за владельцем авто.

Как мы рассмотрели выше, тяговая муфта – очень важный элемент в устройстве любого автомобиля. Он экономит ресурс ремня генератора, убирает инерцию при работе. Не забывайте своевременно её менять и вся электрическая система автомобиля прослужит намного дольше.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *